(57)【要約】【課題】無賃扱いの乳幼児を装って不正に通行しようとする利用者を検出することができる自動改札機を提供する。【解決手段】自動改札機１は、通路内で通行者の有無を検知する通行検知部１２と、通行検知部１２によって検知された通行者が、料金不要の乳幼児か有料の通行者かを判定する料金要否判断部１３と、通行者が所持する記録媒体から通行券情報を取得する乗車券情報取得部９と、料金の必要な通行者が検出された際に有効な通行券情報を取得できたか否かに応じて扉２１を開制御又は閉制御する開閉制御部１４と、料金要否判断部１３によって通行検知部の検知した通行者が料金不要と判定された場合に、当該通行者を検知した時刻の前後の所定期間に、通行検知部１２の検知した別の通行者が所持する記録媒体から乗車券情報取得部９が有効な通行券情報を取得できなければ、乳幼児と判定された通行者が不正通行であると判定する不正通行判定部１５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路と並行して配置される改札機本体と、
前記通路内で通行者の有無を検知する通行検知手段と、
前記通行検知手段によって検知された通行者が、料金不要の乳幼児か有料の通行者かを判定する料金要否判定手段と、
通行者が所持する、通行券情報を記憶した記録媒体から前記通行券情報を取得する通行券情報取得手段と、
前記改札機本体の出口側に設けられて前記出口を開閉する扉と、
前記通行検知手段によって通行者が検知されるとともに、当該通行者が有料の通行者であると前記料金要否判定手段によって判定された場合に、前記通行券情報取得手段が有効な通行券情報を取得できたか否かに応じて前記扉を開制御又は閉制御する開閉制御手段と、
前記料金要否判定手段によって前記通行検知手段の検知した通行者が料金不要の乳幼児と判定された場合に、当該通行者を前記通行検知手段が検知した時刻の前後の所定期間に、前記通行検知手段によって検知された別の通行者が所持する記録媒体から前記通行券情報取得手段が有効な通行券情報を取得できなければ、前記乳幼児と判定された通行者が不正通行であると判定する不正通行判定手段とを備えたことを特徴とする自動改札機。
【請求項２】
前記所定期間とは、乳幼児と当該乳幼児を同伴する通行者とが前記通路を１人ずつ通行する際の時間間隔を統計的に求めた結果に基づいて設定された時間であることを特徴とする請求項１記載の自動改札機。
【請求項３】
前記不正通行判定手段によって不正通行と判定されたことを表示する表示手段を前記改札機本体に設けたことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載の自動改札機。
【請求項４】
前記通行検知手段は、通行方向に沿って前記改札機本体にそれぞれ取着され、通路内における通行者の位置を検知する複数の位置検知センサからなり、複数の位置検知センサの検知情報の履歴に基づいて通路内を通行する通行者の位置を追従して検知することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動改札機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道等の駅の改札口や施設の出入口に設置されて、利用者の通行を許可または禁止する処理を行う自動改札機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の自動改札機としては、鉄道のような公共交通機関の駅の改札口に設置されて、改札口を通行する利用者の通行を許可したり禁止したりする処理を行うものが従来提供されている。図５（ａ）（ｂ）は従来の自動改札機の外観図を示し、通行方向に沿って並置され、両者の間に利用者が通行する通路を形成する一対の改札機本体２０を備えるとともに、改札機本体２０に、通路内を通行する利用者の有無を検知する通行検知手段と、利用者が所持している通行券に記録された乗車券情報を取得する乗車券情報取得手段と、改札機本体の出口側に設置された扉２１，２１を開閉させる開閉制御手段とを備えている。尚、図５中の右側から左側へ向かって通行する場合は改札機本体２０の左側が出口となり、左側から右側へ向かって通行する場合は改札機本体２０の右側が出口となる。ここで、通行検知手段が右側から通路内に進入する利用者を検知した際に、開閉制御手段では、乗車券情報取得手段が取得した乗車券情報に基づいて、当該利用者の通行を許可するか否かの判断を行っており、通行を許可する場合は扉２１を開けたままにし、通行を禁止する場合は扉２１を閉じている。
【０００３】
ところで、６歳未満（小学校に入学する前）の幼児および乳児の運賃は、営業制度上、無料（但し幼児が単独で乗車する場合は有料）となっているので、従来の自動改札機では、通路を通行する利用者の身長を検出する身長検出手段を設け、利用者の身長が所定のしきい値Ｈ（例えば９００ｍｍ）未満の場合には無賃扱いの乳幼児とみなしており、図５（ａ）のように幼児Ａが通行する場合は、乗車券情報取得手段が有効な乗車券情報を取得できない場合でも、扉を開けたままにして通行を許可していた（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２０５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の自動改札機では、通路を通行する利用者の身長が所定のしきい値Ｈ未満の場合、無賃扱いの乳幼児とみなして通行を許可していたため、図５（ｂ）に示すように乗車券の必要な利用者Ｂ（大人や就学年齢に達した子供）がしゃがみ込んだ状態で自動改札機を通過すると、高さが上記のしきい値Ｈ未満であることから乳幼児であると誤検知してしまい、不正通行を検知できないという問題があった。また６歳以下の幼児でも単独で乗車する場合は乗車券が必要になるが、従来の自動改札機では、有効な乗車券を持たずに単独で通過しようとする幼児を検出することはできなかった。
【０００６】
上記のような不正通行による減収分は、運賃収入の１％程度に相当すると見込まれており、不正通行を検知して、不正通行を抑止する対策をとることで、運賃の収受を確実に行いたいという要望があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、無賃扱いの乳幼児を装って不正に通行しようとする利用者を検出することができる自動改札機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、通路と並行して配置される改札機本体と、通路内で通行者の有無を検知する通行検知手段と、通行検知手段によって検知された通行者が、料金不要の乳幼児か有料の通行者かを判定する料金要否判定手段と、通行者が所持する、通行券情報を記憶した記録媒体から通行券情報を取得する通行券情報取得手段と、改札機本体の出口側に設けられて出口を開閉する扉と、通行検知手段によって通行者が検知されるとともに、当該通行者が有料の通行者であると料金要否判定手段によって判定された場合に、通行券情報取得手段が有効な通行券情報を取得できたか否かに応じて扉を開制御又は閉制御する開閉制御手段と、料金要否判定手段によって通行検知手段の検知した通行者が料金不要の乳幼児と判定された場合に、当該通行者を通行検知手段が検知した時刻の前後の所定期間に、通行検知手段によって検知された別の通行者が所持する記録媒体から通行券情報取得手段が有効な通行券情報を取得できなければ、乳幼児と判定された通行者が不正通行であると判定する不正通行判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、所定期間とは、乳幼児と当該乳幼児を同伴する通行者とが通路を１人ずつ通行する際の時間間隔を統計的に求めた結果に基づいて設定された時間であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の何れか１つの発明において、不正通行判定手段によって不正通行と判定されたことを表示する表示手段を改札機本体に設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１つの発明において、通行検知手段は、通行方向に沿って改札機本体にそれぞれ取着され、通路内における通行者の位置を検知する複数の位置検知センサからなり、複数の位置検知センサの検知情報の履歴に基づいて通路内を通行する通行者の位置を追従して検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、無賃扱いの乳幼児を装って不正に通行しようとする利用者を検出することを目的としているが、無賃扱いの乳幼児が大人や子供に伴われて自動改札機を通過する場合、この乳幼児を伴っている同伴者は、乳幼児の通過する前後で、乳幼児との距離を開けずに自動改札機を通過するものと考えられる。一方、乳幼児を装って不正に通行しようとうする不正通行者は、背を低くするためにしゃがみ込んだ状態で自動改札機を通過しようとするため、自動改札機を通過する人がいない頃合いを見計らって、不正に通り抜けようとする。請求項１の発明によれば、通行者が乳幼児と判定された場合に、乳幼児と判定された通行者を検知した時刻の前後の所定期間に有効な通行券情報が記憶された記録媒体を所持する別の通行者が通過しなければ、乳幼児と判定された通行者は不正通行であると判断しているので、乳幼児を装って不正に通行しようとする利用者を検出することができるという効果がある。
【００１３】
ここにおいて、同伴者の有無を判断する所定期間は、乳幼児と当該乳幼児を同伴する通行者とが通路を１人ずつ通行する際の時間間隔を統計的に求めた結果に基づいて設定されるのが好ましい。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、表示手段の表示によって、通路を通過した通行者が不正通行と判定されたことを、通路の通行を監視する監視者に知らしめることができる。また不正通行者自身も、表示手段の表示から不正通行と判定されたことが判るので、不正通行に対する抑止効果を発揮することができる。
【００１５】
また更に、請求項４の発明によれば、通行方向に沿って設けられた各位置検知手段の検知情報の履歴から通路内の通行者を追従して検知しているので、通路内で通行者が停止したり逆行したりするような不規則な動きをした場合でも、通路内に進入した通行者が通路から出るまでの動きを正確に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の自動改札機のブロック図である。
【図２】同上の設置状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上の検知動作を説明する説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は同上の検知動作を説明する説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は従来の自動改札機の検知動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明の技術思想を鉄道の駅の改札に設置された自動改札機に適用した実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図２（ａ）は自動改札機１の側面図、同図（ｂ）は自動改札機１の上面図である。自動改札機１は、図２中の左右方向に延びる通路１００の通行を許可又は禁止するものであり、通路１００の左右両側に設置される一対の改札機本体２０ａ，２０ｂを備えている。改札機本体２０ａ，２０ｂは、通行方向（図２（ａ）中の左右方向）に沿って細長い形状に形成されている。改札機本体２０ａ，２０ｂの通路１００側の面には通行方向における両端側に扉２１，２１が開閉自在に設けられており、扉２１，２１の開閉によって通路１００の通行が許可又は禁止される。
【００１９】
図１は自動改札機１のブロック図であり、自動改札機１は、全体的な制御を行うＣＰＵ２と、各改札機本体２０ａ，２０ｂに設けられた扉２１，２１を開閉する扉駆動部３と、各種の動作表示を行う表示ランプ４、表示ディスプレイ５およびスピーカ６と、通路１００に沿って複数設置された透過型センサ７と、身長が所定のしきい値以上の通行者を検知する反射型センサ８と、通行者の所持する記録媒体から乗車券情報を取得する乗車券情報取得部９と、後述の不正通行判定部１５によって不正通行が検知されると不正通行の検知信号を外部の監視盤３０に出力する信号出力部１０と、書き換え可能な不揮発性メモリからなり不正通行の検知データなどを記憶するメモリ１１とを備えている。またＣＰＵ２の演算機能により、複数の透過型センサ７の検知結果に基づいて通路１００内で通行者の有無を検知する通行検知部１２と、反射型センサ８の検知結果に基づいて通行検知部１２によって検知された通行者が、料金不要の乳幼児か有料の通行者かを判定する料金要否判断部１３と、料金要否判断部１３の判定結果および乗車券情報取得部９が取得した乗車券情報に基づいて扉を開閉させる制御信号を扉駆動部３に出力する開閉制御部１４と、透過型センサ７及び反射型センサ８の検知情報と乗車券情報取得部９が取得した乗車券情報に基づいて不正通行を判定する不正通行判定部１５とが実現されている。
【００２０】
なお乗車券情報を記録する記録媒体（乗車券）としては、乗車券情報が磁気情報として記録された磁気券（片面に磁気テープが貼られた切符、磁気カード式乗車券または磁気定期券）や、自動改札機１に内蔵された所謂リーダ・ライタ（後述の無線通信部９ｂ）との間で近距離の無線通信を行うことによって乗車券情報の読み取り及び書き込みが行われるＩＣカード（ＩＣカード式乗車券またはＩＣカード式定期券）があり、本実施形態では乗車券情報取得部９として、通行者が所持する磁気券から磁気情報で記録された乗車券情報を読み取る磁気情報読取部９ａと、通行者が所持するＩＣカードとの間で近距離の無線通信を行うことによって乗車券情報の読み取り又は書き込みを行う無線通信部９ｂとを備えている。
【００２１】
ここで、進行方向に向かって右手側（図２（ｂ）中の上側）に配置された改札機本体２０ａの上面には、入口寄り（同図中の右側寄り）の部位に、磁気券を投入するための磁気券投入口２３が開口している。この磁気券投入口２３から投入された磁気券は内部の搬送機構（図示せず）によって、改札機本体２０ａに内蔵された磁気情報読取部９ａに送られ、磁気券から乗車券情報が読み取られる。その後、磁気券は、搬送機構によって改札機本体２０ａ上面の中央付近に開口する磁気券取出口２４へ送出され、磁気券取出口２４から外部へ排出される。また、進行方向に向かって右手側に配置された改札機本体２０ａの上面には、磁気券投入口２３の近傍に無線通信のためのアンテナコイル２５が配置されており、このアンテナコイル２５にＩＣカードを近接させると、アンテナコイル２５を介して無線通信部９ｂとＩＣカードとの間で非接触の近距離無線通信が行われ、ＩＣカードからの情報の読み込みや、ＩＣカードへの情報の書き込みが行われる。
【００２２】
複数の透過型センサ７の各々は発光部２６と当該発光部２６からの光を受光する受光部２７とで構成される。複数の発光部２６は、一方の改札機本体２０ａにおける通路１００側の面に、通行方向に沿って所定の距離間隔を開けて配置されており、他方の改札機本体２０ｂに向かって水平方向へ光を照射する。また複数の受光部２７は、他方の改札機本体２０ｂにおいて、発光部２６に対向する部位に配置されている。発光部２６および受光部２７は、無賃扱いの幼児も含めて通路１００を通行する全ての通行者を検出できるような高さ位置（例えば１歳児の平均身長と同程度の高さ位置）に設置されている。而して、通路１００内に通行者がいない状態では受光部２７は発光部２６からの光を受光できるのに対して、通路１００内に通行者がいると、発光部２６からの光が通行者に遮られることで、受光部２７が発光部２６からの光を受光できなくなる。したがって、通行検知部１２では、複数の受光部２７の出力を所定の時間間隔で取り込むことによって、各々の検出時点における通行者の位置を検知でき、通行者が通路１００内で停止したり逆行したりするといった不規則な動きをした場合でも、通路１００内に進入した通行者が通路１００から外に出るまでの動きを追従して検出することができる。
【００２３】
反射型センサ８は各々の改札機本体２０ａ，２０ｂの左右両側部にそれぞれ設置されている。反射型センサ８は斜め上方に向かって光を照射しており、通路１００内にいる通行者に反射された光を受光することによって、通路１００内に通行者がいることを検出する。ここにおいて、運賃が必要な通行者（大人及び６歳以上の子供）と、無賃扱いとなる乳幼児を識別するため、身長が所定のしきい値（例えば９００ｍｍ）以上の通行者は運賃が必要な通行者と判断することにしてあり、反射型センサ８では、通路１００の中央付近でしきい値以上の高さに光が到達するように、斜め上方に向かって光を照射している。
【００２４】
自動改札機１は上記のような構成を有しており、その動作について以下に説明する。先ず、運賃が必要な通行者（大人および６歳以上の子供）が自動改札機１を通過する場合について説明する。自動改札機１を通過しようとする通行者は、自らが所持する磁気券を磁気券投入口２３に投入するか、又は、ＩＣカードをアンテナコイル２５にかざすことによって、乗車券情報取得部９（磁気情報読取部９ａ、無線通信部９ｂ）に乗車券情報を読み取らせた後、通路１００内に進入する。通路１００内に運賃が必要な通行者が進入すると、この通行者は身長がしきい値以上であるから、透過型センサ７および反射型センサ８の両方で検知され、両センサ７，８の検知信号がＣＰＵ２に出力される。この時、ＣＰＵ２の通行検知部１２が、透過型センサ７から入力される検知信号に基づいて通路１００内に通行者がいることを検知するとともに、ＣＰＵ２の料金要否判断部１３が、反射型センサ８から入力される検知信号に基づいて、通路１００内にいる通行者が運賃の必要な通行者であると判定する。料金要否判断部１３によって通路１００内にいる通行者が運賃の必要な通行者であると判定されると、ＣＰＵ２の開閉制御部１４が、乗車券情報取得部９の取得した乗車券情報をもとに扉２１の開閉を制御しており、乗車券に記録された乗車券情報が有効であれば開閉制御部１４が扉駆動部３に開制御信号を出力し、扉駆動部３に扉２１を開けさせることで、通行者の通行を許可する。一方、乗車券に記録された乗車券情報が無効であれば、ＣＰＵ２の開閉制御部１４は扉駆動部３に閉制御信号を出力し、扉駆動部３に扉２１を閉じさせることで、通行者の通行を禁止する。
【００２５】
次に、無賃扱いの乳幼児が自動改札機１を通過する場合について説明する。乗車券を持たない乳幼児が通路１００内に進入すると、この乳幼児は透過型センサ７によって検知されるものの、身長がしきい値未満のため反射型センサ８によっては検知されない。したがって、ＣＰＵ２の料金要否判断部１３では、通行検知部１２によって検知された通行者が運賃の不要な乳幼児であるとの判断を暫定的に行い、開閉制御部１４は扉２１を開ける開制御信号を扉駆動部３に出力するので、扉２１が遮断されることはなく、通行者はそのまま自動改札機１を通り抜けることができる。
【００２６】
ところで、しゃがみ込んだ状態で自動改札機１を通過することによって、運賃を払わずに不正に乗車しようとする者があり、本実施形態では以下のような方法で、乳幼児を装った不正通行を検出している。すなわち、乳幼児が乗車する場合は乳幼児を伴った大人や６際以上の子供がいると考えられ、乳幼児が自動改札機１を通過する前後で、この乳幼児の同伴者が自動改札機１を通過するものと考えられる。一方、乳幼児を装うために不正通行者がしゃがみ込んで通過する場合、前後に他の通行者がいれば、通路１００内でしゃがみ込むような不審な行動は行えないと考えられるので、不正に通行しようとする者の前後には他の通行者がいないと推定される。また乳幼児であっても単独で乗車する場合には料金が必要になる。
【００２７】
このような条件を考慮し、ＣＰＵ２の不正通行判定部１５では、乳幼児の通過を検出した時刻の前後で所定期間内に有効な乗車券を持った別の通行者が検知できれば、乳幼児との判定は正しかったと判断する。ここにおいて、上記所定期間とは、乳幼児と当該乳幼児を同伴する通行者とが通路１００を１人ずつ通行する際の時間間隔を統計的に求めた結果に基づいて設定された時間であり、本実施形態では例えば２秒以上且つ４秒以下の時間に設定されている。
【００２８】
一方、ＣＰＵ２の不正通行判定部１５では、乳幼児の通過を検出した時刻の前後で所定期間内に有効な乗車券を持った別の通行者を検知できなければ、乳幼児と判定された通行者が不正通行者であると判断し、ＣＰＵ２が表示ランプ４を構成する白色ランプおよび赤色ランプを同時に点灯させて、不正通行の検知を改札口にいる駅員に報知する。このとき、表示ランプ４の点灯状態から不正通行を行った当人や周囲にいる他の通行者も、不正通行が検知されたことが判るので、不正通行に対する抑止効果を発揮することができる。またＣＰＵ２の不正通行判定部１５は、しゃがみ込みによる不正通行を示すエラーコードを設定して、表示ディスプレイにエラーコードを表示させるとともに、メモリ１１にエラーコードとその発生時刻を記憶させる。尚、ＣＰＵ２は、次の通行者が通路１００内に入るか、又は、所定の点灯時間を限時するタイマ（図示せず）がカウントアップすると、表示ランプ４を消灯させている。またＣＰＵ２の不正通行判定部１５が不正通行を検知すると、ＣＰＵ２は信号出力部１０から不正通行を知らせるエラーコードを監視盤３０に出力させており、例えば監視盤３０でモニタ画面に不正通行の表示を行ったり、ブザーを鳴動させたりする報知動作を行うことによって、監視盤３０で監視を行っている担当者に不正通行の発生を報知することができる。
【００２９】
なお、上述の実施形態では鉄道の改札に設置される自動改札機を例に説明を行ったが、例えば遊園地や水族館や動物園などの施設の出入口に設置されて入場券の改札処理を行う自動改札機に本発明の技術思想を適用してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１  自動改札機
２  ＣＰＵ
３  扉駆動部
４  表示ランプ
５  表示ディスプレイ
６  スピーカ
７  透過型センサ
８  反射型センサ
９  乗車券情報取得部
９ａ  磁気情報読取部
９ｂ  無線通信部
１０  信号出力部
１１  メモリ
１２  通行検知部
１３  料金要否判断部
１４  開閉制御部
１５  不正通行判定部
２１  扉
３０  監視盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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